ブイはどのように固定されていますか?海洋専門家が解説するブイ係留システム

ブイが港の入り口に止まっているとき、ブイは波とともに動いているように見えますが、実際に漂流することはありません。それは幸運ではありません。ブイは、1 つの単純な原則に基づいて設計された係留システムによって所定の位置に保持されます。つまり、浮遊部分は、激しい揺れをアンカーに伝えることなく、風、波、潮流のエネルギーを吸収できるコンポーネントを介して海底に接続されていなければなりません。

実際には、ブイは底部にアンカーまたはおもりで固定され、チェーンがブイまで上向きに伸び、各セクション間をシャックルまたはスイベルで固定されます。チェーンはカテナリーと呼ばれる曲線で吊り下げられており、バネのように機能します。ブイが横に押されると、チェーンの一部が海底から浮き上がり、錨の引っ張り力が徐々に大きくなります。これが、ピンと張ったラインが切れるような嵐にもブイが耐えられる理由です。

ブイ係留システムの 4 つのコンポーネント

小さな河川標識から大きな沖合データブイに至るまで、すべてのブイ係留は同じ基本構造を共有しています。通常、システムは 4 つの部分に分けることができます。

ブイの船体のみが見える部分です。スチール製の船体は、プラスチックよりも衝撃、紫外線による損傷、摩耗に強いため、恒久的な設置には好まれます。たとえば、鋼製の球形ブイは、数十年にわたってプレジャーボートの係留ポイントや沿岸水域の航行標識として機能します。

永久係留および航行用の海洋鋼製球形ブイ 力の均一分散による安定した浮力性能と高い転覆耐性を備えた鋼製球形ブイです。ナビゲーションまたは気象センサーをサポートできるため、長期にわたる沿岸および海洋アプリケーションに最適です。 製品を見る→

チェーンはその重量によってカテナリー効果が生じるため、最も一般的なコネクタです。一時的なシステムではロープが使用されることもありますが、長期の設置ではオールチェーン係留の方が信頼性が高いと考えられています。

アンカーまたはおもりがどのようにしてブイを所定の位置に保持するか

錨またはおもりは、海流や風による水平方向の引力と、ブイに作用する波による垂直方向の揚力という 2 種類の荷重に耐えます。ほとんどのブイ係留では、水平荷重は垂直揚力よりもはるかに大きくなります。したがって、グラウンドタックルには、滑りに耐えるために土壌に対して大きな表面積、または大きな質量が必要です。

実際的なアプローチは 3 つあります。

• フルークアンカー ダンフォースタイプや高保持力タイプなど、横方向に引っ張られると埋まってしまいます。砂、泥、粘土の中で最もよく機能します。
• ストックレスアンカー 船舶では一般的ですが、常設ブイではあまり一般的ではありません。彼らは自分の体重と大きな吸虫を頼りに海底に引っ掛かります。
• デッドウェイトシンカー 、コンクリート、鋼鉄、または鋳鉄でできており、底に座るだけで摩擦と質量に依存します。岩や非常に硬い砂の上では、最も予測しやすいオプションです。

どのアプローチを使用するかは海底の状況によって決まります。泥だらけの底では、フルクのアンカーをうまく保持できますが、滑らかな岩の上では同じアンカーが失敗する可能性があります。シンカーはグリップする埋もれた表面がないため、柔らかい泥の上では滑る可能性があります。グランドタックルを選択する前に、必ず海底調査を実行するか、現地の海図を使用する必要があります。

最も一般的なアンカー スタイルの概要と、それぞれが最も優れたパフォーマンスを発揮する場所については、を参照してください。 アンカータイプに関する完全ガイド .

チェーンがシステムのバックボーンである理由

ブイとアンカーの間のチェーンは、2 つの点を接続するだけではありません。その重量により、係留船にはエネルギーをゆっくりと放出する独特の能力が与えられます。ブイが横に移動すると、チェーンが海底から浮き上がり、その持ち上げられた長さによって錨にかかる引っ張り力が徐々に増加します。同じ接続を軽いロープで行うと、負荷が瞬時に跳ね上がり、アンカーが抜けたり、接続が切れたりする可能性があります。

チェーンの 2 つの特性、直径と長さが重要です。

• 長さ 通常は水深に関係します。常設ブイ係留では、水深の 3 ～ 5 倍に等しいチェーンの長さを使用する設計が一般的です。チェーンを長くするとアンカーの角度が低くなり、ホールド性が向上します。
• 直径 予想される荷重、水深、チェーンのグレードに応じて選択されます。サイズが小さすぎるチェーンは海底に接触した時点ですぐに摩耗しますが、大きすぎるチェーンは不必要な重量とコストを追加します。

ブイ係留に使用されるスチールチェーンは、通常、腐食に耐えるために溶融亜鉛メッキが施されています。ステンレス鋼は、コストよりも耐食性が重要な科学ブイなどの特殊な状況で使用されます。標準のスタッドリンク アンカー チェーンは、よじれに強く、カテナリー曲線に滑らかな表面を提供するため、常設ブイ システムに最適であることが証明されています。

ブイシステム用溶融亜鉛メッキスタッドリンクアンカーチェーン 12.5 mm ～ 162 mm の幅広い直径を備えたこのスタッド付きアンカー チェーンは、永久係留に適した引張強度と耐食性を備えています。その設計はねじれを最小限に抑え、信頼性の高いカテナリー性能をサポートします。 製品を見る→

チェーンセクションを結合する場合、ねじれを防ぐために、ブイとチェーンの間、またはチェーンとアンカーの間にスイベルが取り付けられることがよくあります。

シンカー: 困難な海底で信頼できるグラウンドタックル

フルークアンカーは柔らかい底では効果的ですが、多くの常設ブイ設置ではシンカーが使用されます。おもりは海底に置かれた重い塊であり、その保持力は土壌を貫通することではなく、重量と摩擦によって生じます。

コンクリートシンカーは安価で、幅広い形状に鋳造できるため、多くの係留請負業者にとってデフォルトの選択肢となっています。鋳鉄および鋼製シンカーは密度が高いため、占有スペースが少なく、大きなコンクリートブロックでは扱いにくいような強い流れが流れる地域でも使用できます。以下の表は、トレードオフをまとめたものです。

シンカーが指定されている場合、通常はリフティング アイまたは埋め込まれたチェーン ループが質量に鋳造または溶接されます。ブイからの力はすべて接続点を通過するため、接続点は係留チェーンの完全な破断荷重に耐えるのに十分な強度が必要です。

安定した海底固定のための高強度コンクリート係留シンカー 耐久性のあるコンクリートから設計されたこのおもりは、さまざまな深さや海底の状況に対して信頼性の高い重量と安定性を提供します。耐食構造により、係留力のための安全な取り付けポイントを維持しながら、長期的な性能が保証されます。 製品を見る→

おもりの適正な重量は、ブイの変位、水流、深さによって異なります。中型航行ブイの一般的な出発点は、海底にあるチェーンの重量の約 3 ～ 5 倍の重さのシンカーです。専用のエンジニアリング計算は、経験則よりも常に優れています。

係留をブイの用途に適合させる

ブイが異なれば、負荷状況も大きく異なります。水路を示す航行ブイは、絶えず風と潮流にさらされています。わずかな公差で位置を保持する必要があります。小型ヨットの係留ブイは、ボートが近づいたり離れたりするときに繰り返し衝撃荷重を受け、柔らかい土壌からアンカーが外れてしまう可能性があります。水産養殖の囲いの横に固定されたブイは定常流と高周波波の力の両方を受けるため、その保持システムにはより強力なアンカーとより長いチェーンが必要です。

水深は最も重要な変数の 1 つです。浅い水域では、チェーンの長さの大部分が海底に置かれる可能性があり、これにより摩擦が増加し、錨の負荷が軽減されます。深い水では、チェーンの大部分が水柱に垂れ下がるため、アンカーはより多くの荷重を支える必要があります。ブイと気候が同じであっても、水深 20 メートルに係留されたブイと 5 メートルに係留されたブイでは異なる地上タックルが必要になるのはこのためです。ボートの一時的なアンカーとは異なり、ブイ係留は恒久的な設備であるため、設計マージンはより控えめにする必要があります。

設置と長期保守

ブイ係留設備の設置は、海底調査を行って底質を確認することから始まります。まずグランドタックルを下ろし、次にチェーンを繰り出してブイに取り付けます。ブイを所定の位置に配置した後、ブイを後方に曳航するか、作業船のウインチでチェーンを引っ張ることによって係留に張力を加えます。これによりたるみが取り除かれ、アンカーまたはシンカーが海底に設置されます。

使用開始後、ブイ係留は一定の動きにさらされるため、ブイの最初のチェーンリンク、シャックルピン、チェーンが海底に接触する箇所など、特定の場所に摩耗が生じる可能性があります。年次検査では次の内容をカバーする必要があります。

• ブイが指定された半径の外に移動していないことを確認します。
• チェーンに腐食、リンクの伸び、溶接部の亀裂がないか確認してください。
• シャックルとスイベルが自由に回転し、磨耗していないことを確認します。
• ブイの深さを測定し、シンカーが深く沈みすぎていないかを検査します。

新しい係留を計画している場合、または古い係留に疑問がある場合は、 係留とアンカーに関するよくある質問 セットアップとコンポーネントの選択に関する実践的な回答が含まれています。

ブイを正しく固定することは、重りを船外に落として最善の結果を期待することではありません。これは、ブイ、チェーン、コネクタ、アンカーまたはおもりなどのコンポーネントを慎重に組み合わせたシステムです。チェーンのカテナリーは波のエネルギーを吸収し、グランドタックルは負荷に耐え、定期的な検査によりループ全体の信頼性を維持します。これらの部品を特定の水深、海底、用途に合わせて選択すると、ブイは基本的なメンテナンスのみで長年にわたって所定の位置に維持できます。